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应用动态时间归整算法的飞机液压系统性能异常识别方法研究

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机械科学与技术 2024年

作者：马朝坤彭莘宇李涛岳龙飞张龙李少伟航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司

飞机液压系统是飞机在飞行过程中向各个用压部件提供必须压力支持的动力系统，是现代飞机飞行控制的核心系统之一。飞机液压系统异常会对飞机飞行造成严重影响，甚至导致坠机事件。针对飞机液压系统潜在故障难以准确识别的问题，提出了... 详细信息

飞机液压系统是飞机在飞行过程中向各个用压部件提供必须压力支持的动力系统，是现代飞机飞行控制的核心系统之一。飞机液压系统异常会对飞机飞行造成严重影响，甚至导致坠机事件。针对飞机液压系统潜在故障难以准确识别的问题，提出了一套应用动态时间归整算法（DTW）的飞机液压系统性能异常识别方法。基于关键飞参数据，利用中位数滤波法对飞参数据进行数据处理，应用DTW算法评估两架次飞机之间的相似度，并根据3σ原理设定历史数据异常点的判据，以达到及时对液压系统性能异常的监测效果。该方法可在不增加机务工作量的前提下，为飞机液压系统视情维修提供决策依据。

关键词：液压系统动态时间归整算法飞参数据异常识别视情维修

基于环编工艺仿真和多尺度分析的SiC_(f)/SiC核能包壳管力学性能研究

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陶瓷学报 2024年第1期45卷 191-198页

作者：闫忠伟范欣愉航空工业沈飞(集团)有限公司辽宁沈阳110850

基于环编工艺制备碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷复合材料(SiC_(f)/SiC)包壳管纤维预制体,并通过PIP方法浸渍烧结制备核能包壳管是当前高容错包壳管的研究热点之一。在乏燃料反应堆中,为了提升热交换效率,包壳管壁厚一般不应超过0.75mm,同时... 详细信息

基于环编工艺制备碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷复合材料(SiC_(f)/SiC)包壳管纤维预制体,并通过PIP方法浸渍烧结制备核能包壳管是当前高容错包壳管的研究热点之一。在乏燃料反应堆中,为了提升热交换效率,包壳管壁厚一般不应超过0.75mm,同时还需要承受复杂外界工况与内部兆帕级气压,这为4m长包壳管的结构设计带来巨大挑战。如何面向SiC_(f)/SiC复杂成型过程,系统性建立一种反映复合材料多层级结构的有限元模型,成为包壳管安全设计的首要前提。该研究基于有限元接触算法,建立了包含环编工艺参数的碳化硅纤维环编预制体有限元模型。通过细观—宏观多尺度方法探究了纤维体积含量、纤维和基体力学性能等参数对核能包壳管力学性能的影响,打通了从制备工艺到强度校核的一体化设计链条。通过将多尺度模型与传统的层合板理论方法构建的核能包壳管模型对比,验证了后者扭转强度预报值比前者高估了69%,存在极高的设计风险。研究通过初步探索联合工艺仿真与多尺度仿真设计优化复杂碳化硅复合材料结构,并预报诸如强度和模量等力学性能,以降低昂贵的制备成本和实验成本,为未来开展复杂碳化硅纤维增强碳化硅复合材料结构的强度设计提供了较为可靠的工具。

关键词：包壳管碳化硅复合材料有限元工艺成型仿真多尺度方法

30CrMnSiA钢架圈零件裂纹产生原因分析

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金属热处理 2024年第4期49卷 293-296页

作者：董娜徐周珏李想军周武风陈启芳谭睿琪杨羲阳江西洪都航空工业集团江西南昌330000

某飞机零件架圈由30CrMnSiA钢板加工而成,该零件经过调质处理后,探伤检查发现多个零件的耳片处有裂纹产生。采用宏微观形貌分析、化学成分检测和力学性能检测等方法对该批次零件开裂原因进行了综合分析。结果表明,该架圈的开裂属于原材... 详细信息

某飞机零件架圈由30CrMnSiA钢板加工而成,该零件经过调质处理后,探伤检查发现多个零件的耳片处有裂纹产生。采用宏微观形貌分析、化学成分检测和力学性能检测等方法对该批次零件开裂原因进行了综合分析。结果表明,该架圈的开裂属于原材料质量问题,由于原材料退火不充分,存在严重偏析,导致局部硬度偏高,最终产生淬火裂纹。

关键词：钢板偏析热处理淬火裂纹

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涵道风扇部件耦合设计方法及初步应用

推进技术 2024年第3期45卷 139-148页

作者：王思维王掩刚陈延俊刘汉儒和润生西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072 中国航空工业空气动力研究院黑龙江哈尔滨150001

涵道风扇是未来绿色航空动力的重要发展方向,快速、准确的涵道风扇设计方法成为工程领域的迫切需求。在传统的涵道风扇设计方法中,部件间的耦合效应需要建立在完善的三维数值计算或试验数据的基础之上。而本文发展了考虑涵道风扇关键部... 详细信息

涵道风扇是未来绿色航空动力的重要发展方向,快速、准确的涵道风扇设计方法成为工程领域的迫切需求。在传统的涵道风扇设计方法中,部件间的耦合效应需要建立在完善的三维数值计算或试验数据的基础之上。而本文发展了考虑涵道风扇关键部件耦合效应的设计方法,形成了涵道风扇一体化设计手段,并以此为基础开展了涵道风扇的一体化设计及验证工作。结果表明:相比于简单叠加设计方法,耦合设计使叶片推力设计误差由15%减小到3.5%;采用部件耦合方法设计的带有扩张喷管涵道风扇和等直径喷管涵道风扇的转静叶片推力设计误差满足工程需求,确认了部件耦合的设计方法正确传递了部件间的影响关系;通过试验对设计结果进行了推力校验,试验结果与设计点的总推力误差为1.25%,证明了本文发展的耦合设计方法的准确性。

关键词：耦合设计涵道风扇设计方法风扇叶片喷管

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太阳能无人机桨发匹配设计及效率提升

工程设计学报 2024年

作者：钟文义梁世哲张斌唐鹏刘可娜航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司

电推进系统桨发匹配设计是太阳能无人机实现长航时飞行不可忽略的环节。根据某型太阳能无人机全剖面动力需求，分别采用“功率损失法”和“单点方法”开展了推进系统电机、螺旋桨总体参数匹配设计，并通过地面静态试验对推进系统拉力、... 详细信息

电推进系统桨发匹配设计是太阳能无人机实现长航时飞行不可忽略的环节。根据某型太阳能无人机全剖面动力需求，分别采用“功率损失法”和“单点方法”开展了推进系统电机、螺旋桨总体参数匹配设计，并通过地面静态试验对推进系统拉力、功率特性予以验证。同时，在既定电机选型基础上，基于神经网络法建立代理模型开展了桨发匹配效率提升工作。试验结果表明，测试拉力与计算拉力符合性一致，所采用的电动机、螺旋桨总体参数设计方法具有较好精度。以5°仰角爬升剖面为例，经代理模型优化匹配后得到的新螺旋桨效率提升约10%，节能效果显著。相关模型可为飞机方案设计及后期工程使用阶段的匹配优化设计、提升飞机动力特性及经济性提供有力工具。

关键词：太阳能无人机电推进系统桨发匹配代理模型效率提升试验研究

铆接夹层间隙对单搭接铆接头振动疲劳性能的影响研究

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航空制造技术 2024年第16期67卷 147-154页

作者：张辉潘新张永亮王辉白继鹏杜杰航空工业沈阳飞机工业(集团)有限公司沈阳110034

为了考虑装配间隙对单搭接结构振动疲劳性能的影响,利用ABAQUS软件建立了飞机发动机进气道局部结构金属铆接头的弹塑性有限元模型,采用Johnson-Cook失效模型模拟铆钉与被连接件的渐进失效行为,得到了不同装配间隙量的铆接头应力场分布... 详细信息

为了考虑装配间隙对单搭接结构振动疲劳性能的影响,利用ABAQUS软件建立了飞机发动机进气道局部结构金属铆接头的弹塑性有限元模型,采用Johnson-Cook失效模型模拟铆钉与被连接件的渐进失效行为,得到了不同装配间隙量的铆接头应力场分布与振动疲劳寿命。对单搭接铆接头进行振动疲劳试验,试验结果与仿真结果在疲劳寿命方面吻合较好,验证了数值模型的准确性。与无间隙模型相比,含间隙铆接试件各铆钉疲劳寿命降低了4.7%~18.0%,间隙的存在也导致了压铆过程中相邻铆钉间的挤压载荷传递,整体表现为铆钉与被连接板接触界面应力激增,导致有间隙铆接头残余应力场与无间隙铆接头残余应力场之间的差异,从而影响铆接头的振动疲劳性能。

关键词：多紧固件铆接单搭接接头装配间隙应力分布振动疲劳寿命

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战斗机驾驶舱环境热舒适性仿真与优化

航空学报 2024年第7期45卷 122-133页

作者：刘钟琦胡旭阳罗海宁王晓明董素君北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 航空工业成都飞机设计研究所成都610091

战斗机驾驶舱环境热舒适性是保障飞行员人机工效,确保战斗机发挥最佳作战性能的重要因素。但是,常用预期平均投票数-预期不满意百分数(PMV-PPD)人体热舒适性评价指标无法适用于驾驶舱内极度不均匀流场和温度场环境,驾驶舱环境热舒适性... 详细信息

战斗机驾驶舱环境热舒适性是保障飞行员人机工效,确保战斗机发挥最佳作战性能的重要因素。但是,常用预期平均投票数-预期不满意百分数(PMV-PPD)人体热舒适性评价指标无法适用于驾驶舱内极度不均匀流场和温度场环境,驾驶舱环境热舒适性缺乏有效优化设计手段。首先利用STAR-CCM+、TAITherm 2个软件,实现了驾驶舱内气流组织与Fiala人体生理模型和Berkeley热舒适评价指标的联合仿真功能;进一步以人体热舒适性和温度不均匀性系数为优化指标,采用遗传算法(GA)对驾驶舱多个送风口流量分配进行一定优化设计。与传统非耦合求解方法相比,联合仿真方法可有效提升驾驶舱内飞行员皮肤温度与热舒适性计算精度。与原始设计方案相比,优化后人体周围环境温度不均匀系数改善16%,整体热舒适性提升了0.285,占该档量化表阶梯的14%。同时,优化方案绝大部分局部热感受、热舒适性都有不同程度的改善。其中,头部和颈部改善最大,颈部热感受与热舒适性分别提高了0.55、0.781,分别占该档量化表阶梯的55%、39%。

关键词：驾驶舱热舒适性气流组织战斗机送风系统优化

基于迁移学习的飞行器高低阶精度数据融合方法

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飞行力学 2024年第4期42卷 7-12,20页

作者：崔榕峰李鸿岩王祥云刘哲郭承鹏航空工业空气动力研究院辽宁沈阳110034

为提升飞行器气动性能分析效率、降低所需成本,采用了两种基于迁移学习的数据融合智能预测方法:一种是根据样本特征进行权重配比的多保真度融合方法,利用自适应提升算法进行样本错误率评估,并依据结果进行加权融合;另一种是基于模型的... 详细信息

为提升飞行器气动性能分析效率、降低所需成本,采用了两种基于迁移学习的数据融合智能预测方法:一种是根据样本特征进行权重配比的多保真度融合方法,利用自适应提升算法进行样本错误率评估,并依据结果进行加权融合;另一种是基于模型的参数冻结迁移方法,将高低阶精度数据进行神经网络分层训练,实现模型意义上的数据融合。两种方法均考虑将高阶精度的风洞试验数据与低阶精度的CFD数据进行深度融合训练,从而实现精准预测。以YF-16飞机标模为例进行预测分析,结果表明基于迁移学习的数据融合方法能够实现气动力的准确预测,并在精度上超过了传统CoKriging融合方法。

关键词：数据融合迁移学习风洞试验 CFD计算深度神经网络

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筑牢发展新质生产力的国家战略支撑力量

红旗文稿 2024年第12期 9-13页

作者：周新民中国航空工业集团

高质量发展是新时代的硬道理,需要新的生产力理论来指导。习近平总书记去年在地方考察调研期间提出“加快形成新质生产力”的战略任务,在二十届中共中央政治局第十一次集体学习、全国两会期间作出系统阐述和重要部署,强调“发展新质生... 详细信息

高质量发展是新时代的硬道理,需要新的生产力理论来指导。习近平总书记去年在地方考察调研期间提出“加快形成新质生产力”的战略任务,在二十届中共中央政治局第十一次集体学习、全国两会期间作出系统阐述和重要部署,强调“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点”,“要牢牢把握高质量发展这个首要任务,因地制宜发展新质生产力”。

关键词：生产力理论集体学习高质量发展战略支撑因地制宜考察调研全国两会着力点

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